メタロチオネイン2A遺伝子多型とヒトの疾患および微量元素レベルとの関係

Metallothionein 2A gene polymorphisms in relation to diseases and trace element levels in humans.

• Ankica Sekovanić
• Jasna Jurasović
• Martina Piasek

抄録

ヒトのメタロチオネインは、低分子量の細胞内タンパク質のスーパーファミリーであり、その合成は、必須元素（主にZnとCu）、毒性元素と化学物質、およびストレス生産条件によって誘導されることができます。ヒトの体内で知られている4つのアイソフォームのうち、MT2が最も一般的である。メタロチオネインの発現は、連結された遺伝子のマルチジーンファミリーによってコードされており、これらの遺伝子の一塩基多型（SNP）によって影響を受ける可能性がある。これまでに、MT2A遺伝子における24のSNPが様々な集団集団において約1%の発生率で同定されており、そのうちの3つは生理学的および病態生理学的プロセスに影響を及ぼすことが示されている。本レビューでは、これら3つのMT2A遺伝子のSNPと健康者や疾患者の体内元素濃度との関連について、現在の知見をまとめた。最も研究されているSNPはrs28366003（MT2A -5 A/G）である。このSNPは、長寿、癌（乳癌、前立腺癌、喉頭癌、副鼻腔癌）、慢性腎臓病との関連が報告されています。2番目に調査されたSNP、rs10636（MT2A +838G/C）は、乳がん、心血管疾患、2型糖尿病と関連しています。また、両方とも、生体内のいくつかの金属／金属ロイド濃度と関連している。3番目のSNP、rs1610216（MT2A -209A/G）は、2型糖尿病、心筋症、高血糖、およびZn濃度との関連について研究されている。メタロチオネイン濃度およびMT2A多型は、金属曝露のバイオマーカーおよび多くの慢性疾患の臨床マーカーとして使用される可能性があります。この可能性は、特定の生理学的または病理学的状態に焦点を当て、環境曝露および個人の遺伝的およびエピジェネティックなメイクアップなどの他の要因を考慮して、多数の参加者の明確に定義されたグループ（数百人から数千人）で研究および検証する必要がある。

Human metallothioneins are a superfamily of low molecular weight intracellular proteins, whose synthesis can be induced by essential elements (primarily Zn and Cu), toxic elements and chemical agents, and stress-producing conditions. Of the four known isoforms in the human body MT2 is the most common. The expression of metallothioneins is encoded by a multigene family of linked genes and can be influenced by single nucleotide polymorphisms (SNPs) in these genes. To date, 24 SNPs in the MT2A gene have been identified with the incidence of about 1 % in various population groups, and three of them were shown to affect physiological and pathophysiological processes. This review summarises current knowledge about these three SNPs in the MT2A gene and their associations with element concentrations in the body of healthy and diseased persons. The most investigated SNP is rs28366003 (MT2A -5 A/G). Reports associate it with longevity, cancer (breast, prostate, laryngeal, and in paranasal sinuses), and chronic renal disease. The second most investigated SNP, rs10636 (MT2A +838G/C), is associated with breast cancer, cardiovascular disease, and type 2 diabetes. Both are also associated with several metal/metalloid concentrations in the organism. The third SNP, rs1610216 (MT2A -209A/G), has been studied for association with type 2 diabetes, cardiomyopathy, hyperglycaemia, and Zn concentrations. Metallothionein concentrations and MT2A polymorphisms have a potential to be used as biomarkers of metal exposure and clinical markers of a number of chronic diseases. This potential needs to be studied and verified in a large number of well-defined groups of participants (several hundreds and thousands) with a focus on particular physiological or pathological condition and taking into consideration other contributing factors, such as environmental exposure and individual genetic and epigenetic makeup.